文献信息

近日，广东药科大学中医药研究院、暨南大学生命科学与技术学院共同合作的研究成果“Genetically Engineered PD-1 Displaying Nanovesicles for Synergistic Checkpoint Blockades and Chemo-Metabolic Therapy Against Non–Small Cell Lung Cancer(利用基因编辑构建高表达PD-1的仿生载体用于非小细胞肺癌的化疗-代谢、免疫联合治疗)在杂志Acta Biomaterialia(IF:10.633)上发表。平生公司的活体CT(Supernova)在论文中提供了重要的小鼠肺部肿瘤图像。

该研究的通讯作者李博、周倩、陈良，第一作者为李博、杨童。

文献摘要

非小细胞肺癌(NSCLC)是最常诊断的肺癌，也是全球癌症相关死亡的主要原因。PD-1/PD-L1轴抑制剂已经改变了包括NSCLC在内的各种癌症类型的治疗模式。然而，由于PD-L1在NSCLC肿瘤组织中的重度糖基化和异质性表达等原因，这些抑制剂在肺癌临床的成功受到严重限制。肿瘤细胞来源的纳米囊泡由于其固有的靶向能力，可以有效地聚集在同型肿瘤部位，并且PD-1和PD-L1之间存在特异性和高亲和力，作者用过表达PD-1的NSCLC细胞系，开发了靶向NSCLC的仿生纳米囊泡(P-NVs)。作者发现P-NVs在体外有效结合NSCLC细胞，在体内靶向肿瘤结节。作者进一步用2-脱氧-d-葡萄糖(2-DG)和阿霉素(DOX)装载P-NVs，并发现这些药物联合装载的P-NVs在同种异体移植和原位肿瘤小鼠模型中有效地缩小了肺癌。机制上，载药P-NVs可有效地对肿瘤细胞产生细胞毒性，同时激活肿瘤浸润T细胞的抗肿瘤免疫功能。因此，作者的数据有力地证明，2-DG和DOX联合负载，表达PD-1的纳米囊泡是临床治疗NSCLC的一种非常有前途的治疗方法。

实验方法

6周龄Teto-EGFR Del19/CC10rtTA双转基因小鼠饲喂0.2%强力霉素(DOX)饲料约12周诱导肺肿瘤形成。通过计算机断层扫描(CT，SNC-100,平生医疗科技有限公司)记录小鼠肺部的肿瘤负荷。为验证载药膜囊的治疗效果，将荷瘤小鼠随机分为5组，按与异种移植模型相同的方案进行治疗。每周通过CT成像监测肿瘤负荷。实验结束后，小鼠被安乐死。肺组织解剖进行病理分析。

实验结果

Wong及其同事的研究表明，这些小鼠在肺癌中表达高水平的PD-L1，这表明这些小鼠是测试P-NV治疗效果的理想平台。在这些小鼠中诱发肺癌，通过计算机断层扫描(CT)成像确认肿瘤负荷(图7A)。在治疗2周期间，每周通过CT成像监测肿瘤负荷(图7A). 作者发现PBS治疗组肿瘤继续生长。有趣的是，P-NVs治疗组肿瘤生长速度减慢。考虑到P-NVs对裸鼠异种移植瘤的抑制作用不明显，这些数据有力地表明，NV膜上显示的PD-1提高了处理小鼠的抗肿瘤免疫能力。PG-NVs和PD-NVs治疗组小鼠肿瘤明显缩小。DOX负载P-NVs (PD-NV)的治疗效果优于2-DG对应物(PG-NV)，这与作者在体外细胞系实验和异体移植物肿瘤模型中观察到的结果一致。重要的是，作者观察到PDG-NVs治疗组肿瘤收缩效果最强(图7A和S12B)。

Figure 7．NVs对原位肺癌模型的抗肿瘤作用。(A)治疗前进行计算机断层扫描(CT)扫描肿瘤负荷(PreRx) 分别在7d和14d进行不同处理。显示具有代表性的ct图像。

文献结论

​综上所述，作者开发了利用高表达PD-1TC-1细胞制备的用于增强NSCLC联合治疗的仿生药物传递系统。由于同型靶向能力，这种纳米载体可以积聚在肿瘤部位。此外，位于纳米载体上的PD-1蛋白通过与癌细胞表面的PD-L1结合，显著提高了癌细胞的积累效率，并通过破坏PD-1/PD-L1抑制轴缓解了局部免疫抑制。该纳米载体还可以作为药物载体，装载2-DG和DOX，同时降低PD-L1的糖基化，抑制糖酵解和癌细胞增殖，提高NSCLC的治疗效果。综上所述，这些基于基因工程细胞的给药系统在发展化疗、代谢治疗和免疫治疗联合治疗NSCLC方面具有巨大潜力。

使用设备

    Micro CT（型号：Super Nova）（平生科技）

    影像软件：Avatar（平生科技）